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仪器科学与技术省级重点学科点介绍

发布部门:  发布时间:2017-03-18  浏览次数:

 

    仪器科学与技术学科是信息科学与技术的重要组成部分。主要研究测试理论与技术;误差理论与数据处理技术;测试信号分析与处理;动态测试技术;系统监控与故障诊断技术,并在此基础上研究构建现代传感技术及系统、光电检测技术及系统以及智能化测试系统,它是一门集物理学、数学、微电子学、电子技术、传感器技术、计算机技术、信号处理和通信技术于一体的综合性学科。

    人类已进入信息时代,仪器科学与技术学科是信息源头的采集者和加工者,起着对客观事物提供检测、计量和监测控制的手段。各类基础研究与实验工作、国民经济各领域、现代工业和农业、国防以及人类社会生活都离不开仪器科学与技术学科的研究和应用,持续深入地开展该学科的研究与应用意义重大。

    本学科群体多年来围绕仪器科学与技术学科的主流和前沿技术,密切结合应用实践,结合本学科硕士研究生的培养,在智能测控与优化技术研究、生物传感器及检测技术、超宽带信号处理与天线技术方向上取得了突出成果,特色和优势明显。近年来,本学科群体依托国家自然科学基金、河南省自然科学基金等项目,通过独立研究或以与国内外知名大学合作方式积极开展上述方向研究,取得多项成果。同时,学科组成员通过攻读博士学位,参与了国家“863”重大项目,站在了现代传感器学科的前沿。

     研究方向一:智能测控与优化技术研究

     本研究方向主要从事生产过程、产品等的自动测试、网络化控制以及相关产品的开发。

主要内容:(1)以各类电机及其关联传动机构组合等为对象,以先进控制理论及方法为基础,以分布式计算机测控网络和系统为手段进行复杂工业对象的测试与控制方法研究,实现工业对象的快速高精度稳定控制。(2)采用现代测试技术、自动控制技术、计算机技术和人工智能技术等的集成和融合研究新能源发电的关键问题:电能的转换、电能存储及电能质量控制(3)采用超磁致伸缩材料/压电材料层状复合材料作为敏感及换能元件,研究弱磁场的高灵敏度测量问题。(4)研究环境能量转化为电能的有效方法,从而解决工作传感器节点电源的续航问题。(5)通过采用振动质量块旋转引起哥氏效益的原理研究开发微角速度传感器,包括振动位移变换、微弱信号检测、调制解调方法、信号调理、幅值和频率控制、正交耦合抑制、温度特性及补偿等;(6)基于惯性传感器的导航和定位技术研究。

研究方向二:生物传感器及检测技术

    研究方向主要针对当下医疗卫生、食品检验和环境监测等多个领域内对于新型生物传感器及检测微系统的需求展开研究。

主要内容:(1)基于MEMS加工工艺和电化学沉积技术相结合制备纳米修饰薄膜电极阵列,包括纳米器件的可控构筑及表征。(2)通过采用各种生物活性分子作为敏感元件,制备基于BNI融合的高灵敏生物传感器,包括纳米材料修饰、生物分子固定,微弱信号的获取及检测等,实现对于生物信息的快速灵敏检测。(3)根据生物传感器所检测出的微弱电信号,研究微弱生化信号检测系统原理样机和实验平台,实现在医疗卫生、环境监测、食品安全等领域中对生化参数的灵敏特异检测。

    研究方向三:超宽带信号处理与天线技术

    研究方向主要从事超宽带无线通信与室内定位系统中的信号处理与小型化超宽带天线设计及定位产品的开发。

    主要内容:(1)采用高速微处理器、数字逻辑门电路以及现场可编程门阵列为硬件平台,以先进现代信号处理技术及高级计算机软件为基础,研究超宽带室内定位系统的超宽带信号产生及优化问题。(2)以现代微波电磁场理论和高级计算机仿真软件为基础,研究超宽带标签设计以及接收机中射频器件开发中的关键问题;研究超宽带定位系统中接收机的协同同步问题,实现高精度定位。(3)以现代微波电磁场理论和高级计算机仿真软件为基础,采用新型材料、小型化及超宽带技术,研究超宽带无线通信技术中小型化超宽带天线技术。


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